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信號發(fā)生器幅度調(diào)節(jié)的步驟

2025-09-03 11:21:19 點擊：

信號發(fā)生器幅度調(diào)節(jié)是測試和測量中的關(guān)鍵步驟，直接影響信號強度和系統(tǒng)性能。以下是詳細的幅度調(diào)節(jié)步驟及注意事項，涵蓋不同品牌設(shè)備的通用操作邏輯和關(guān)鍵細節(jié)：

確認信號類型與單位
- 信號類型：明確輸出信號類型（如正弦波、方波、脈沖等），不同信號的幅度定義可能不同（如正弦波用峰峰值Vpp，方波用高電平電壓）。
- 單位選擇：根據(jù)測試需求選擇幅度單位（如Vpp、Vrms、dBm、dBμV等）。例如：
  - 通信測試常用dBm（功率絕對值，參考1mW）；
  - 射頻電路測試可能用dBμV（電壓絕對值，參考1μV）；
  - 通用信號測試常用Vpp（峰峰值電壓）。
- 品牌差異：部分設(shè)備（如Keysight）默認單位為Vpp，而R&S設(shè)備可能默認dBm，需通過菜單或按鍵切換。
連接測試設(shè)備
- 使用同軸電纜將信號發(fā)生器輸出端連接至示波器、頻譜分析儀或被測設(shè)備（DUT）的輸入端。
- 確保連接線阻抗匹配（通常為50Ω），避免反射導(dǎo)致幅度測量誤差。
設(shè)置參考電平（如需）
- 若使用dBm或dBμV單位，需設(shè)置參考阻抗（通常為50Ω）。部分設(shè)備（如Anritsu）會自動識別，但需手動確認。

按鍵操作：
- 按下設(shè)備面板上的“Amplitude”、“Level”或“Output”按鍵，進入幅度設(shè)置界面。
- 部分設(shè)備（如Tektronix）需通過“Menu”→“Output Settings”→“Amplitude”路徑進入。
觸摸屏操作：
- 在主界面點擊“Output”圖標，選擇“Amplitude”選項。

按鍵切換：
- 按下“Unit”或“dBm/Vpp”按鍵循環(huán)切換單位（如Vpp→Vrms→dBm→dBμV）。
- 部分設(shè)備（如R&S SMB100A）需長按“Unit”鍵進入單位選擇菜單。
菜單選擇：
- 通過旋鈕或方向鍵在菜單中選擇目標單位，按“Enter”確認。

直接輸入：
- 使用數(shù)字鍵盤輸入目標值（如“-20”），按“Enter”確認。
- 部分設(shè)備（如Keysight 33600A）支持小數(shù)點輸入（如“0.5”Vpp）。
旋鈕調(diào)節(jié)：
- 旋轉(zhuǎn)設(shè)備面板上的“Amplitude”旋鈕，實時調(diào)整幅度值（部分設(shè)備支持粗調(diào)/細調(diào)切換）。
步進調(diào)節(jié)：
- 按下“Step”鍵，使用旋鈕或方向鍵以固定步長（如0.1dB或0.01V）增減幅度。

使用外部儀器驗證
- 示波器測量：連接示波器至信號發(fā)生器輸出端，觀察波形幅度是否與設(shè)置值一致。
  - 若使用Vpp單位，直接讀取示波器顯示的峰峰值電壓。
  - 若使用dBm單位，需根據(jù)公式 $P^{dBm} = 20 lo g^{10} (\frac{V ^{rms}}{1 mV})$ 換算（注意阻抗匹配）。
- 頻譜分析儀測量：驗證功率譜密度是否符合預(yù)期，排除諧波干擾。
調(diào)整輸出阻抗（如需）
- 若信號發(fā)生器與DUT阻抗不匹配（如50Ω vs. 75Ω），需在菜單中啟用“Impedance Matching”或手動計算補償值。
- 公式： $V^{actual} = V^{set} \times \frac{Z ^{DUT}}{Z ^{gen} + Z ^{DUT}}$ （其中 $Z^{gen}$ 為信號發(fā)生器輸出阻抗）。
啟用幅度限制功能（可選）
- 在菜單中設(shè)置“Max Amplitude”或“Output Limit”，防止誤操作導(dǎo)致輸出過載（如超過DUT輸入范圍）。
- 部分設(shè)備（如Keysight N5182B）支持“Soft Limit”功能，接近閾值時自動報警。

Keysight（是德科技）
- 快速幅度切換：通過SCPI命令（如 SOUR:POW:LEV:IMM:AMPL -20dBm）實現(xiàn)遠程控制。
- 幅度調(diào)制：支持AM/FM/PM調(diào)制，需在“Modulation”菜單中設(shè)置調(diào)制深度和頻率。
Rohde & Schwarz（羅德與施瓦茨）
- 自動幅度校準：按下“Cal”鍵啟動自動校準，補償電纜損耗和溫度漂移。
- 列表模式：支持多幅度值列表輸出（如循環(huán)輸出-10dBm、-20dBm、-30dBm）。
Tektronix（泰克）
- 觸摸屏操作：直接在屏幕上拖動幅度滑塊調(diào)整值，支持手勢縮放。
- 波形存儲：可保存當前幅度設(shè)置至內(nèi)部存儲器，后續(xù)快速調(diào)用。

問題：幅度值與示波器測量不一致
- 原因：單位未匹配、阻抗不匹配、電纜損耗。
- 解決：確認單位一致，檢查阻抗設(shè)置，使用校準電纜或啟用自動校準功能。
問題：輸出幅度無法調(diào)節(jié)至目標值
- 原因：輸出功率受限（如最大輸出+20dBm）、DUT輸入阻抗過低。
- 解決：降低信號發(fā)生器輸出阻抗，或增加衰減器保護設(shè)備。
問題：幅度調(diào)節(jié)時出現(xiàn)跳變或抖動
- 原因：電源噪聲、接地回路干擾。
- 解決：使用屏蔽電纜，確保設(shè)備共地，啟用信號發(fā)生器的“Low Noise”模式。